チュートリアル

MOPAC二面角スキャン計算
V11.3.0
2022年10月1日

株式会社クロスアビリティ

Copyright 2008-2023 X-Ability Co., Ltd.

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本書について•本書はWinmostar V11の使用例を示すチュートリアルです。

•初めてWinmostar V11をお使いになる方はビギナーズマニュアルを参照してください。

•

各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

•

本書の内容の実習を希望される方は、講習会を受講ください。
– Winmostar導入講習会：基礎編チュートリアルの操作方法のみ紹介します。
– Winmostar基礎講習会：理論的な背景、結果の解釈の解説、基礎編チュートリアルの操作方法、基礎編以外のチュートリアルの一部の操作方法を紹介します。
– 個別講習会：ご希望に応じて講習内容を自由にカスタマイズして頂けます。

•本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。

•本書の著作権は株式会社クロスアビリティが有します。株式会社クロスアビリティの許諾なく、いかなる形態での内容のコピー、複製を禁じます。
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概要
二面角を変数としたAM1法によるエネルギー(このチュートリアルではMOPAC定義の生成熱)のス
キャン計算の手順を、真空中のブタンを例に示します。
スキャン計算では、指定した内部座標(結合長、角度、二面角)を少しずつ変化させ、エネルギーがどのように変化するかを調べます。指定以外の全ての内部座標はそれぞれの構造で最適化されます。

注意点：• 本チュートリアルの計算は、半経験的手法でかつ真空中のため、高精度な結果が欲しい場合は、GAMESS, NWChem, Gaussianを使用してください。
謝辞 ： 本資料作成にあたり元富山大学の木原寛氏の資料を参考にしました。
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Winmostar V11の動作モード
V11にはプロジェクトモードとファイルモードの2つの動作モードが用意されています。
本書ではプロジェクトモードでの操作方法を解説します。

ファイルモードの操作方法はV10のチュートリアルを参照してください。

プロジェクトモード V11新機能
ユーザは個々のファイルを意識することなくジョブを管理できます。
基本的にこのモードを推奨します。
ファイルモード
ユーザは個々のファイルを明示的に作成、管理します。操作方法はV10以前と一緒です。
継続ジョブを作成するときに、ファイルモードまたはV10以前では都度継続元ジョブの最終構造を表示する必要がありますが、プロジェクトモードでは自動で最終構造が引き継がれます。
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I.

系のモデリング

基本的な操作方法はMOPAC基礎編チュートリアルを参照してください。
1. ファイル｜新規プロジェクトをクリックし、プロジェクト名に「butane_mopac」と入力して保存をクリックします。
2. メインウインドウ右上のラベル/電荷メニューから「番号&元素」を選択し、分子表示エリアで各原子の名前を表示します。
3. 座標表示エリアの表示形式を「Z-Matrix」に変更します。

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I.

系のモデリング

1. フラグメントを-CH3に変更してからReplaceボタンを2回クリックし、エタンを作成します。
2. 7Hの原子をクリックして太い赤丸で囲まれた状態にし、Replaceボタンをクリックしてプロパンにします。
3. さらに、3Hの原子をクリックして太い赤丸で囲まれた状態にし、Replaceボタンをクリックしてブタンにします。

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II. 計算の実行(スキャン計算)
1. 主鎖の炭素原子を3C→1C→2C→7Cの順にクリックして、分子表示エリア左上のMarkedOrderが「7-2-1-3」と表示されることを確認します。
2. 編集｜選択原子の距離/角度を変更｜二面角をクリックします。
3. 出現したダイアログで「0」と入力してOKボタンをクリックします。3C-1C-2C-7Cの二面角が0になり、この位置からスキャンが開始されます。

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II. 計算の実行(スキャン計算)
1. QM｜MOPAC｜Potential Energy Surface Scan｜設定をクリックします。
2. 出現したウィンドウで、Target variableをDihedral、# Stepsを36、Specify intervalを10にして、OKをクリックします。表示の構造から3C-1C-2C-7Cの二面角を10°ずつ変化させて、この二面角以外の構造最適化計算を36回行います。
3. 出現したダイアログで、はいをクリックします。分子表示エリア下部で「PES Scanconfigured」と表示されることを確認します。

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II. 計算の実行(スキャン計算)
1. ソルバを選択メニューでMOPACを選択して、ワークフロー設定ボタンをクリックします。
2. Taskを「Scan」に変更しOKボタンをクリックします。

3. ジョブの設定ウィンドウで実行をクリックします。

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III.結果解析（スキャン計算）
1. 計算が終了してwork1_MOP_SCANの作業フォルダの状態がENDに変化した後、作業フォルダのwork1_MOP_SCANをクリックし、アクションのAnimationをクリックします。
2. アニメーション操作エリアのグラフにScan計算のエネルギー変化が表示されていることを確認します。

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III.結果解析（スキャン計算）
1. 主鎖の炭素原子を1C→2C→3C→7Cの順にクリックします。
2. アニメーション操作パネルのCustom Plotボタンをクリックします。

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III.結果解析（スキャン計算）
1. Custom Plotウィンドウ右のX axisのPlotのStep numberをDihedralに変更し、Applyボタンをクリックします。
2. Sort by X axisがウィンドウ右下に表示されている場合はチェックを入れます。
3. スキャンした二面角を変数としたときのエネルギーのグラフが表示されます。

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最後に•

各機能の詳細を調べたい方はユーザマニュアルを参照してください。

ユーザマニュアル

Winmostar 講習会の風景•

本書の内容の実習を希望される方は 、Winmostar導入講習会、Winmostar基礎講習会 、または個別講習会の受講をご検討ください。（詳細はP.2）•

本書の内容通りに操作が進まない場合は、まずよくある質問を参照してください。

•

よくある質問で解決しない場合は、情報の蓄積・管理のため、お問合せフォームに、不具合の再現方法とその時に生成されたファイルを添付しご連絡ください。
以上
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